способ перекрытия трубопровода при его ремонте

Формула изобретения

Способ перекрытия трубопровода при его ремонте, включающий установку в трубопроводе двух управляемых устройств перекрытия, перемещаемых друг за другом потоком перекачиваемого продукта и имеющих системы замедления движения, остановки и герметизации, причем замедление осуществляют с предварительным открытием перепускной системы, отличающийся тем, что устройства перекрытия останавливают у края дефектного участка с учетом уклона трубопровода, герметизируют устройства и закрывают их перепускную систему, из участка трубопровода между устройствами с помощью внешнего насоса производят откачку продукта в емкость, вырезают часть дефектного участка, расположенного между устройствами, а примыкающие к вырезанному участку фланцы устройств снабжают переводниками, которые соединяют с насосом и, открывая перепускную систему, осуществляют перекачку продукта из участка между задвижкой в трубопроводе и устройством перекрытия, после чего удаляют переводники, вырезают оставшийся дефектный участок и производят замену вырезанного трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для производства ремонтных работ на линейной части трубопровода с заменой дефектного участка.

Известен способ перекрытия трубопровода при его ремонте, включающий установку резинового разделителя, его перемещение течением перекачиваемой жидкости, остановку в заданном месте с помощью штифтов, введенных в трубопровод через предварительно приваренные патрубки с запорной арматурой, герметизацию разделителя путем подачи в него через патрубки рабочей среды и откачку жидкости из изолированного участка трубопровода (см. книгу Гумеров А. Г. и др. Аварийно-восстановительный ремонт магистральных трубопроводов. - М.: Недра, 1998, с.116).

Технический недостаток известных способов перекрытия трубопровода для его ремонта: необходимость откачки большого объема жидкости в емкости или в амбары на грунте, что загрязняет окружающую среду; необходимость дополнительных врезок в трубопровод для откачки жидкости на участке между задвижкой в трубопроводе и разделителем.

Известно устройство для перекрытия трубопровода при замене дефектного участка, его описание содержит элементы соответствующего способа, согласно которому перекрытию трубопровода предшествуют освобождение трубопровода от перекачиваемой жидкости и вырезка дефектного участка, при этом после введения устройства в полость трубопровода управление его системами осуществляют вручную (SU 1252604 А1, МПК⁴ F 16 L 55/18, 1986).

Технический недостаток подобных способов: ограниченные функциональные возможности и необходимость откачки большого объема жидкости также в емкости или в амбары.

Известен также способ перекрытия трубопровода в заданной точке при его ремонте или испытании, включающий установку в трубопроводе двух управляемых устройств перекрытия, перемещаемых друг за другом потоком перекачиваемого продукта и имеющих системы замедления движения, остановки и герметизации, причем замедление осуществляют с предварительным открытием перепускной системы (см. RU 2160407 С1, МПК⁷ F 16 L 55/10, 2000).

Технический недостаток данного способа: недостаточные функциональные возможности; нереальность осуществления средствами, установленными на одном из устройств перекрытия, перекачки продукта (перекачка - это энергоемкий процесс, требующий крупногабаритного оборудования); не предусмотрена перекачка продукта из участка между задвижкой в трубопроводе и устройством перекрытия, необходимая, по крайней мере, при масштабных ремонтных работах, например при замене дефектного участка трубопровода и присоединении к нему отвода; не учитывается возможный уклон трубопровода.

Техническая задача: расширение функциональных возможностей и обеспечение перекачки продукта с помощью внешнего насоса без дополнительных врезок в трубопровод при масштабных ремонтных работах с учетом уклона трубопровода.

Согласно изобретению устройства перекрытия останавливают у края дефектного участка с учетом уклона трубопровода, герметизируют устройства и закрывают их перепускную систему, из участка трубопровода между устройствами, с помощью внешнего насоса, производят откачку продукта в емкость, вырезают часть дефектного участка, расположенного между устройствами, а примыкающие к вырезанному участку фланцы устройств снабжают переводниками, которые соединяют с насосом, и, открывая перепускную систему, осуществляют перекачку продукта из участка между задвижкой в трубопроводе и устройством перекрытия, после чего удаляют переводники, вырезают оставшийся дефектный участок и производят замену вырезанного трубопровода.

На чертежах изображены: на фиг. 1 схематически показано начало осуществления способа - установка двух устройств перекрытия в камеру пуска; на фиг. 2 - перемещение устройств перекрытия в трубопроводе потоком перекачиваемого продукта; на фиг.3 - вход устройств перекрытия в дефектный участок и замедление их движения; на фиг.4 - остановка и герметизация устройств перекрытия у края дефектного участка с учетом уклона трубопровода, прекращение перекачки продукта; на фиг. 5 - откачка продукта из участка трубопровода между устройствами; на фиг.6 - вырезка части дефектного участка, расположенного между устройствами; на фиг.7 - установка переводников на фланцы устройств и соединение их с насосом; на фиг.8 - перекачка продукта из участка между задвижкой в трубопроводе и устройством; на фиг.9 - вырезка оставшегося дефектного участка; на фиг.10 - замена вырезанного трубопровода и восстановление перекачки продукта.

Способ перекрытия трубопровода при его ремонте осуществляют следующим образом.

В камеру пуска 1 трубопроводной системы (фиг.1) последовательно устанавливают два управляемые устройства перекрытия 2 и 3, которые имеют трубчатый корпус 4 с фланцами, системы замедления движения, остановки и герметизации. В состав системы замедления входит перепускная система, которая несет также и самостоятельную функцию. Перемещение друг за другом устройств перекрытия 2 и 3 в трубопроводе 5 (фиг.2) осуществляют потоком перекачиваемого продукта при незадействованных системах остановки и герметизации и закрытой перепускной системе 6. При подходе к дефектному участку трубопровода, или, что более вероятно, находясь в начале дефектного участка 7 длиной L (фиг.3), по внешним командам системы управления включают систему замедления движения и, в частности, открывают перепускную систему 6 устройств перекрытия 2 и 3. Длина L дефектного участка может измеряться сотнями метров и даже километрами. Дефектный участок может располагаться: на уклоне трубопровода; на уклоне и горизонтальном участке и т.п. (фиг.3, 4). Место остановки устройств перекрытия выбирают таким образом, чтобы они находились преимущественно у одного края дефектного участка, а на расстоянии L₁ между штатной задвижкой 8 в трубопроводе и устройством перекрытия не было отрицательного уклона трубопровода (расстояние L₁, как правило, больше длины L дефектного участка 7). При невозможности соблюдения этого условия предлагаемый способ поочередно реализуют два и более раза. В качестве задвижки 8 может использоваться полнопроходной шаровой кран соответствующих размеров.

Устройства перекрытия 2 и 3 по внешним командам останавливают на небольшом расстоянии l друг относительно друга (l=20-50 метров) и сразу же задействуют системы остановки (стопорения) 9 (фиг.4). После этого с помощью систем герметизации 10 изолируют корпуса 4 устройств перекрытия относительно трубопровода, останавливают перекачку по трубопроводу продукта, закрывая, в частности, шаровой кран 8, а также закрывают перепускные системы 6 устройств. Далее между устройствами перекрытия 2 и 3 (с закрытой перепускной системой 6 и при сохранении стопорения и герметизации устройств) выполняют врезку трубы 11 с внешним насосом 12 и запорной арматурой 13, и из участка 14 дефектного трубопровода длиной l производят откачку продукта в емкость 15 (фиг. 5). Затем часть дефектного участка 14, расположенного между устройствами 2 и 3, вырезают (фиг.6). Примыкающие к вырезанному участку фланцы корпусов 4 устройств перекрытия 2 и 3 снабжают переводниками 16 и 17, которые посредством труб 18 с запорной арматурой 19 соединяют с насосом 20 (используют, как правило, более мощную насосную установку по сравнению с упомянутым насосом 12; фиг.7).

Теперь, открывая перепускные системы 6 устройств перекрытия и сохраняя их стопорение и герметизацию, с помощью насоса 20 осуществляют перекачку продукта из участка между задвижкой (шаровым краном) и устройством перекрытия 2 включительно - на расстоянии L₁, при этом кран 8 остается закрытым (фиг. 8). Перекачка происходит за счет перетока продукта внутри корпуса 4 устройства перекрытия 2, через насос 20, внутри корпуса другого устройства 3 и далее в исправный трубопровод, расположенный на фиг.8 справа. Полному опорожнению трубопровода на расстоянии L₁ способствует уклон и горизонтальные участки трубопровода, а также всасывающее действие насоса 20. Далее закрывают перепускную систему 6 на устройстве 3, демонтируют насос 20, удаляют переводники 16 и 17 и вырезают оставшийся дефектный участок 7 трубопровода (фиг. 9), вследствие этого одно из устройств перекрытия 2 остается за пределами трубопровода. В заключение производят замену вырезанного участка трубопровода на всей длине L, одновременно с этим может производится врезка отводного трубопровода 21 меньшего диаметра (фиг.10). Затем снимают стопорение и герметизацию оставшегося в трубопроводе устройства перекрытия 3, открывают шаровой кран 8 и восстанавливают перекачку продукта по трубопроводу. Потоком перекачиваемого продукта устройство 3 перемещается по трубопроводу и достигает камеры приема.

Таким образом, при масштабных ремонтных работах, сравнительно простыми средствами и без дополнительных врезок в трубопровод, с помощью внешнего насоса обеспечивается перекачка продукта на минимально возможном участке трубопровода, несмотря на наличие протяженного дефектного участка. При осуществлении способа учитывается уклон трубопровода, что способствует полному и безопасному опорожнению трубопровода на заданном расстоянии. Наряду с ремонтом, с помощью предлагаемого способа возможно осуществление и врезок отводного трубопровода меньшего диаметра. Опорожнение трубопровода производится с помощью высокопроизводительных насосных установок при соблюдении экологичности процесса - без разлива продукта по трассе прокладки трубопровода. Все это, в конечном итоге, расширяет функциональные возможности способа и повышает его эффективность.